08 第八章 电磁辐射.pptx

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第2页：电磁辐射章引言

电磁辐射章引言：“”2前面，我们讨论了电磁波在无界空间的传播和在平面分界面上的反射与透射问题。

这一章将对波的产生源进行讨论。

这里，只讲滞后位。

它是天线理论的基础。

第3页：能量转换器件——天线

能量转换器件——天线

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第4页：电磁辐射的产生

• 随时间变化的源所产生的电磁场，可以通过电、磁相互激发，脱离源在空间以有限速度传播，形成电磁波；这种现象称为电磁辐射
• 电磁辐射的例子：赫兹的实验；电力开关合闸断闸的火花放电；无线电、手机、雷达；激光等等
• 产生电磁波的振荡源一般为天线；随着振荡源频率的提高使电磁波的波长与天线尺寸可相比拟时，就会产生显著的辐射
• 对于天线，最重要的是辐射场强、方向性、辐射功率和效率
• 天线的形式可分为线天线和面天线
• 本章由滞后位出发，求解元电流的辐射场；再利用叠加原理求解线天线和阵列天线的辐射问题

第5页：滞后位与达朗贝尔方程

滞后位与达朗贝尔方程：本页以公式推导与图示为主。

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第6页：正弦场中的位函数方程

正弦场中的位函数方程：本页以公式推导与图示为主。

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第7页：用格林函数法求解位函数

用格林函数法求解位函数：解:应用格林函数法方程；对应的齐次方程；其在直角坐标系中的任一分量:iii；其基本解有形式.22由格林定理。

第8页：选取格林函数作为辅助函数

选取格林函数作为辅助函数：条件:u,ψ为任意标量函数,且在S上具有连续偏导数,在V内具有二阶连续偏导数.；包括表示源点P(r)的值,且满足:iii；选择辅助函数(即格林函数)u,使得ϖϖu；将ψ,u代入格林定理。

第9页：矢量位的积分表达式

矢量位的积分表达式：本页以公式推导与图示为主。

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第10页：封闭面内无电流时的位函数

封闭面内无电流时的位函数：讨论(1)当.有限的S面包围的V内无电流:ϖ(J；外的源所产生.表明封闭面上的A(r)完全是由SRR；研究衍射问题.。

第11页：无限远辐射条件与自由空间辐射

无限远辐射条件与自由空间辐射：当.电流只存在距原点有限距离内,因此,取封闭面为无限大球面,则ϖ1；无限远辐射条件.这时；研究自由空间中天线的辐射问题.11。

第12页：滞后位的物理意义

滞后位的物理意义：引入时间因子ejωt,上式可写成；波速)上式表明:对离开原点距离为R的观察点,某一ϖ时刻t的位函数A和ϕ并不是由t时刻的源决定的,而是由略早的时刻(t；的源所决定.换句话说,观察点位场的变化滞后于源的变化4.。

第13页：滞后效应的实例：日光传播

滞后效应的实例：日光传播：例如：日光是一种电磁波，在某处某时刻见到的日光并不是该时刻太阳所发出的，而是在大约分秒前太阳发出的，8分秒内光传播的距离正好是太阳到地球的平均距离。

13ϖ有了A(r,t),利用式(9.1.3)、(9.1.4)和ϖϖ洛仑兹条件就可以求得电场E和磁场H.

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第20页：电偶极子的辐射场

电偶极子的辐射场：某一瞬间E线与H线在空间的分布电场0e4πωεr；磁场电偶极子辐射过程动态演示Hφ4πr。

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